Heizwärme Einzelraumregelung 20%

hei zung

Unabhängige Studien belegen, dass durch eine verbrauchsabhängig gesteuerte Wärmeverteilung deutliche Energieeinsparungen ohne Komforteinbußen möglich sind. Gerade im Bestand macht aber der Installations- und Wartungsaufwand von Gebäudeautomation oder „Smart Home“-Produkten die Installation solcher Systeme oft unwirtschaftlich. Eine Neuentwicklung zur nutzungsabhängigen Temperaturregelung von Einzelräumen ebnet jetzt auch in solchen Objekten den Weg für effizienzsteigernde Automation: Die EnOcean-basierte  Einzelraumregelung „en:key“ kommuniziert per Funk – und bezieht den Strom dafür komplett aus Licht oder Wärme der Installationsumgebung, ist also in jeder Hinsicht autark; ohne Stromnetz und ohne Batterieversorgung.

Insbesondere der Einsatz der Peltier-Elemente in den Ventilreglern hat sich dabei als ausgesprochen belastbar erwiesen und über zwei komplette Heizperioden hinweg über die formale Betriebskostenabrechnung als verlässliche und gering investive Energieversorgung bestätigt.

Bis zu 20 Prozent Endenergie lassen sich sparen, wenn Räume nur bei tatsächlicher Nutzung mit der vorgewählten Komforttemperatur beheizt werden. Das ergab die Auswertung zahlreicher Feldversuche unter Realbedingungen und in Praxisanlagen, die zur Markteinführung der intelligenten Einzelraumregelung „en:key“ bei vielen großen Wohnungsunternehmen quer durch Deutschland durchgeführt wurde: Das System erzielt die Einsparungen durch eine Absenkung der Raumtemperatur um bis zu 4 °C, wenn über längere Zeit ein Zimmer nicht genutzt wird. Dafür registriert und prognostiziert ein Raumsensor mit Präsenzmelder die Nutzungsphasen und steuert per Funk spezielle energieautarke EnOcean-basierte Ventilregler an den Heizkörpern (ohne Batterien oder Kabel). Sie regulieren dann entsprechend die Wärmeabgabe. Dieser Prozess funktioniert automatisch, ohne dass Eingriffe durch die Nutzer erforderlich sind:

Um die dauerhaft sichere Funktion der Einzelraumregelung bei gleichzeitig möglichst einfacher Installation auch im Bestand zu gewährleisten, geht der Hersteller „Kieback&Peter“ einen neuen Weg bei der Stromversorgung der Sensorik und Aktorik. Während der Raumsensor über Photovoltaik aus dem Umgebungslicht Energie gewinnt und speichert, arbeitet im Ventilregler ein Peltier-Element als Thermogenerator.

durchflussbegrenzer

Strom aus Heizwärme

Strom aus Wärme, diese Prinzip wird durch den Einsatz von elektrothermischen Wandlern – den Peltier-Elementen – realisiert. Der Aufbau der Peliter-Elemente ist durch in Reihe geschaltete Halbleiter charakterisiert, die abwechselnd eine positive und negative Leitfähigkeit aufweisen. Diese Halbleiter-Elemente sind zwischen thermisch leitenden Keramiken eingebettet. Beim Anlegen von unterschiedlichen Temperaturen baut sich eine Stromfluss auf, der als elektrische Energie abgegriffen werden kann. Im Ventilregler von „en:key“ ergibt sich die für die Stromerzeugung notwendige Temperaturdifferenz aus dem warmen Heizungswasser und der niedrigeren Raumtemperatur.

Dieser Prozess hat seine Stabilität über zwei Heizperioden hinweg nachgewiesen und ist formal gegenüber den (begeisterten) Mietern abgerechnet worden. In keiner der installierten Anlagen gab es einen Ausfall der Energieversorgung der Ventilregler. Selbst nach der Sommerpause ohne Versorgung mit Heizungswasser, also auch ohne Stromerzeugung benötigte das System nur wenige Stunden, um sich komplett zu synchronisieren und die gespeicherten Heizprofile wieder bedarfsgerecht zu reaktivieren.
Die autarke Energieversorgung trägt gleichzeitig zur kurzen Amortisationszeit des Systems „en:key“ von durchschnittlich drei Jahren bei, da keine aufwändigen Installationen notwendig werden.